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1、 力的作用是相互的 教学设计 【教学目标】1、 通过“活动：物体在施力的同时是否也受力”，在观察、体验和分析中，认识到力的作用的相互性；培养观察的目的性、精细性，提高学生的逻辑思维能力；会从力的作用效果出发，分析力的来源，加深对力的定义的理解与认识。2、 通过“探究：一对相互作用力的特点”实验，了解一对相互作用力的特点，加深对力的三要素的认识，提高学生观察、分析图像的能力，培养学生的信息技术素养，使学生对于接受新鲜事物具备积极的情感态度。3、 通过“制作空气动力小车”活动，进一步深化“力的作用是相互的”在生活、生产中的应用，提高动手能力，培养团队合作精神，并使社交和表达能力得到一定提高。【教材
2、、学情分析】本课的核心内容是“力的作用是相互的”。该知识点通俗易懂，学生不仅耳熟能详，而且在日常生活中也深有体会。但本课在教材中作为第八、第九章的连接点，对于学生力学知识的完善和力与运动关系的建立意义重大，承担着学生力学知识体系建立的奠基作用。因此作者认为本课的教学目标不应该止步于这一句话，教学内容也不应该是如此肤浅和空泛的，通过本课的学习，学生应该认识到以下几点：1、 加深对力的定义、力的三要素的理解。本章前三节（弹力、重力、摩擦力）是学生对力学初步建立认识的过程，因此学生往往局限于从力的性质出发定义和区分力，而不会想到指出力的方向和施力物体。在学习本课前，若问学生“静止在桌面上的物体受到哪
3、些力的作用？”大部分学生会犹豫地说出“受到支持力、重力和摩擦力”，若再问他“摩擦力的方向向左还是向右？施力物体是谁？”学生却支支吾吾、无言以对了说明学生对“力是（施力）物体对（受力）物体的作用”、“力的三要素包含大小、方向、作用点”这两个知识点的认识是粗浅的。有些教师认为，学生的力学知识还不完善，没有学过二力平衡和牛顿第一定律，无法对平衡状态和平衡条件做出判断，因此不能对物体做受力分析，但作者认为力学知识体系的建立是一个错综复杂、逐步完善、不断纠错的过程，学生必须根据自己的生活经验做出一些猜测和尝试。教材58页“WWW”中的3个问题设置，以及62页“活动9.1观察与思考”，均说明本课必须对受力
4、分析作出一定要求。2、 从力的作用效果出发，判断力的有无。以学生目前的基础，往往仅凭感觉判断一个力是否存在，而难以给出判断的依据。因此本课在实验1“用手指压铅笔尖”中，引导学生观察手的形变，并以此作为手指受力的依据；同理在实验2“小华用力推小明”中，引导学生以物体运动状态的改变作为小华受力的依据，并在整节课中继续深化这一认识。对于什么是“改变运动状态”，本课并没有详细说明，但学生对此有初步的体验，即“从静止到运动”，虽然这种认识不全面，但也为第九章第四节力与运动的关系打下了一定基础。教材58页“活动8.7物体在施力的同时是否也受力”在最后提出的问题“交流实验中观察到的现象，并讨论这些现象说明了
5、什么问题。”说明本课应当引导学生思考“运动”与“力”之间的联系。3、 初步认识“整体”与“部分”，“一个物体”与“另一个物体”的区别。大部分学生在课前都存在错误的概念，如“汽车的动力来自车轮”、“飞机的动力来自螺旋桨”，这种认识来自他们的生活经验，然而根据力的定义，“车轮”、“螺旋桨”并不是施力物体。通过本课的辨析，学生应当进一步理解“力是物体对物体的作用”以及“力的作用是相互的”在生活中的应用。教材58页“读一读”中涉及火箭的推进原理，“WWW”中涉及直升机升力，这些都是力的作用的相互性在生活中的应用，教学中应当由此推广到其他方面的应用，如游泳、滑雪等体育运动，并纠正学生错误的前概念，为学生
6、今后的整体思维和部分思维打下基础。【教学流程图】导入初步认识DIS实验：探究一对相互作用力的特点深入探究活动：物体在施力的同时是否也受力思维提升评估交流判断正误，说出理由应用实践联系实际，说明原理提出猜想进行实验收集证据手压笔尖旱冰鞋互推以卵击石人吸地球运用知识，解决实际问题飞机水上飞行器铁吸磁铁空气动力小车【教学过程】教学环节教师活动学生活动设计意图导入展示图片，提出问题拳击运动员主动出击，打倒对手，说明只有对手才受到力的作用！用头顶球时，头也很疼，说明足球受力的同时，头也受到了力的作用。你是否同意这种观点？为什么？力的作用是相互的活动：物体在施力的同时是否也受力你怎样说明力的作用是相互的？
7、让我们做一些小实验，找到证据。实验1：用手指压铅笔尖，你观察到什么现象？这说明了什么？分析：手指是施力物体，为何也受力？手指感到疼，发生了形变说明： 力能使物体发生形变 手指在施力的同时也受力实验中学生不仅通过触觉、痛觉感知手指受力，还通过视觉观察手指发生形变，找到受力的证据。实验2：小华和小明穿着旱冰鞋静止在地面上，小华用力推小明，你观察到什么现象？这说明了 什么？（甲乙两名学生穿着直排式轮滑鞋，两脚平行站立，身体微曲保持平衡。）分析：甲推乙，乙“动了”，说明力能改变物体的运动状态。而甲也“动了”，又能说明什么呢？两位同学都动了说明： 力能改变物体的运动状态 甲在施力的的同时也受力在课堂上演
8、示该实验，学生不仅能观察到力的作用的相互性，还应联想到一对相互作用力同时产生，且方向相反。刚才我们做的两个实验都是弹力，那么其他力的作用是不是相互的？SN铁块SN回形针实验3.1:试一试, 磁铁能吸引回形针，回形针能不能吸引磁铁？实验3.2: 磁铁能吸引铁块，铁块能不能吸引磁铁？（学生将磁铁放在桌面上，发现回形针不能将磁铁吸起来，但铁块能将磁铁吸起来）说明：磁力的作用也是相互的，只不过回形针与磁铁间的吸引力比较小，而磁铁的质量比较大，所以不能将磁铁吸起来。当我们观察不到明显的现象时，不能贸然下结论，应该多做一些实验，总结普遍规律。总结：科学家们做了大量的实验，证明一个物体对另一个物体有力的作用
9、时，另一个物体也同时对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的。了解力的作用的相互性探究：一对相互作用力的特点这两个力称为一对相互作用力。猜一猜：这两个力之间有什么样的关系？大小_方向_作用在两个不同物体上_ (同时/不同时)产生你为何这样猜想？说出你的依据 压铅笔尖的力越大，手感到越疼 穿旱冰鞋的两个同学向相反的方向运动 有两个不同的受力物体 压铅笔的同时，手感到疼鼓励学生猜想，并且说出依据，引导学生观察现象、分析推理，锻炼学生的逻辑思维能力和观察的目的性。进行实验：1、 观察力传感器的量程2、 介绍DISLab软件的界面和使用方法3、 在测量的方向上调零进行实验并收集数据用数字化传感器辅助实
10、验，避免了传统实验不能同时读数的缺陷，使实验数据可视化、图像化，培养学生的信息技术素养你观察到的数据和图像能否证明你的猜想？分析论证：根据图像说明一对相互作用力的大小相等、方向相反、同时产生提高学生的读图能力和语言表达能力，初步了解矢量与坐标系评估交流：1、图像上的红线和蓝线在几何上应当有什么关系？2、单击“镜像”按钮可以沿x轴翻转图像，观察你的实验图像是否重合？若不重合，可能是什么原因？1、应该关于x轴对称2、没有按要求调零分析问题、合作交流、群策群力思考与讨论：1、鸡蛋碰石头，鸡蛋碎了，说明鸡蛋受的力大于石头受的力。1、不正确。鸡蛋受的力和石头受的力是一对相互作用力，大小相等。运用实验结论
11、解释生活中的问题2、因为力的作用是相互的，所以地球对我有引力的同时，我也在吸引地球。2、正确。因为地球的质量很大，所以不能被我吸走。提高思辨能力3、飞机为什么向前运动？飞机的轮子不能提供动力，它怎样获得向前的驱动力？飞机对空气施加了向后的力，由于力的作用是相互的，空气也对飞机有向前的作用力。部分学生认为螺旋桨是施力物体。感受飞机后方的空气流动，用力的作用的相互性解决问题模型飞机的动力强大，带给学生强烈的感受4、水上飞行器是什么原理？飞行器对水有向下的力，因此水对飞行器有向上的力。观看“水上飞行器”视频相比于其他的体育器材和交通工具，水上飞行器较为刺激、新奇，符合学生的心理特点。4、 以下哪些运
12、动利用了“力的作用是相互的”原理？滑雪游泳跑步跳高你还能举出哪些生活中的例子说明该原理？根据“力的作用是相互的”原理，滑雪时人对雪有向后的力，雪对人也有向前的力；游泳时人对水有向后的力，水对人也有向前的力；跑步、跳高同理。除此之外，皮划艇、摩托艇、火箭等也利用了该原理。大部分学生起初只能认出1-2种运动是利用了该原理的，在个别同学回答问题后，启发思维，逐渐发现图示的4种运动都运用了该原理。做一做：你能否用气球、吸管等器材制作一台空气动力小车？你的小车运用了什么原理？组内合作、组间交流、说明原理该活动没有告知学生制作方法，但学生都能运用所学知识解决实际问题总结对照板书，总结本课知识同化记忆【教学
13、反思】课堂上的三次惊叹本课教学基本达成了教学目标，不仅让学生在实际情境中增长见识、提高能力，也给予学生丰富的情感体验，对于后续的物理学习有积极意义，在短短的45分钟时间内，学生由衷地发出了三次惊叹，他们被物理学的美丽、有趣和新奇深深地打动了。第一次惊叹发生在学生使用DISLab软件，看到图像时。此前学生虽然使用过温度传感器和声级传感器，但从未在屏幕上见过如此对称、规范的图像。当红蓝曲线开始蔓延，并随着双手用力的大小开始高低起伏时，学生内心一定是非常震撼的，他们被图像的美所吸引，为数字化技术的科学性、实时性所折服，这也是本节课成功运用信息技术教学手段的体现。第二次惊叹发生在学生感受到模型飞机的强
14、大风力时。空气的运动形成了风，学生被吹眯了眼睛，吹乱了头发，这种体验不仅很有趣，放松了心情，活跃了课堂气氛，拉近了师生间的距离，也让学生深深记住：飞机对空气有向后的力，因此空气对飞机有向前的力。我也在学生的惊叹声中深深体会到，在呈现教学资源时，实物的力量要远远大于图片和文字，虽然我们提倡使用信息技术，但不能滥用信息技术，要力求带给学生真实的感受和体验。观看水上飞行器视频时，学生爆发出第三次惊叹。虽说水上飞行器的原理与飞机、火箭、摩托艇、皮划艇等都类似，但它是比较少见的新鲜事物。我在选择素材时充分考虑到了这一点，为了避免陈旧、老套，水上飞行器表演足够吸引眼球，符合初二学生喜欢与众不同、标新立异的
15、心理特点。视频素材的画质清晰，短小精悍，还有劲爆的背景音乐和浓烈的海岛风情，不仅开拓视野，还带给学生美的感受。在教学过程中仍有几点不足：一是在根据图像判断一对相互作用力是否方向相反时，缺乏科学性。因为传感器两通道测得数据的正负是人为定义的，图像在Y轴的正、负方向也是软件自动画好的，这相当于根据结论得出结论，略有不妥；二是课堂前半段的气氛较为压抑，导致学生心情不放松、思维不活跃，主动回答问题的寥寥无几，影响了教学过程的推进；三是在飞机前进原理的解释上，由于部分学生反应太快，直接答出施力物体是空气，导致我没有有效的引导。原本我的设计是先让学生吹风，抛出问题“什么是风？”，得到“空气的流动形成风”，再问“空气为什么会流动？”“因为受到螺旋桨的力”。得出结论：螺旋桨（飞机）对空气有向后的力。
